Гидроксиэтил целлюлоза (ГЭК) маңызды суда еритін целлюлоза эфирі болып табылады, ол жабындарда, мұнай бұрғылауда, фармацевтикада және басқа салаларда кеңінен қолданылады. Оның балқу температурасы оны өңдеуге және пайдалануға әсер ететін маңызды физикалық параметр болып табылады. Гидроксиэтилцеллюлозаның балқу температурасына әсер ететін факторларды молекулалық құрылым, алмастыру дәрежесі, молекулалық масса, кристалдылық, қоспалар және қоршаған орта жағдайлары сияқты бірнеше аспектілерге бөлуге болады.
1. Молекулалық құрылым
Гидроксиэтилцеллюлоза этоксилденуден кейінгі целлюлоза өнімі болып табылады. Оның негізгі құрылымы целлюлоза молекуласындағы сутегі атомдары гидроксиэтил топтарымен ауыстырылады. Гидроксиэтилді алмастыру орны, саны және реті оның балқу температурасына әсер етеді.
Ауыстыру орны: целлюлозадағы әрбір глюкоза бірлігінде алмастыруға болатын үш гидроксил тобы бар. Әртүрлі позицияларда орын ауыстыру молекуланың кеңістіктік құрылымын өзгертеді, осылайша балқу температурасына әсер етеді.
Ауыстырулар саны: Орынбасарлар санының артуы әдетте молекулалар арасындағы сутегі байланысын азайтады, осылайша балқу температурасын төмендетеді.
Орынбасарлардың орналасу реті: Кездейсоқ бөлінген орынбасарлар және тұрақты түрде таралған орынбасарлар молекулалық тізбектің икемділігі мен әрекеттесуіне әртүрлі әсер етеді, осылайша балқу температурасына әсер етеді.
2. Ауыстыру дәрежесі (DS)
DS әрбір глюкоза бірлігіндегі гидроксиэтил алмастырғыштардың орташа санын білдіреді. Ауыстыру дәрежесі балқу температурасына айтарлықтай әсер етеді, ол негізінен келесі аспектілерде көрінеді:
Төмен DS: Төмен DS кезінде гидроксиэтил целлюлоза молекулалары арасындағы сутегі байланысы күштірек болады, бұл молекулаларды тығыз байланыстырады және балқу температурасын жоғарылатады.
Жоғары DS: Жоғары DS молекулалардың икемділігін арттырады және сутегі байланысының әсерін азайтады, молекулалардың сырғуын жеңілдетеді және балқу температурасын төмендетеді.
3. Молекулалық салмақ
Молекулярлық масса гидроксиэтил целлюлозаның балқу температурасына тікелей әсер етеді. Жалпы айтқанда, молекулалық масса неғұрлым үлкен болса, молекулалық тізбек соғұрлым ұзақ болса, молекулалар арасындағы ван-дер-Ваальс күші соғұрлым күшті және балқу температурасы жоғары болады. Сонымен қатар, молекулалық салмақтың таралуының ені балқу температурасына да әсер етеді, ал кең таралу біркелкі емес балқу нүктелеріне әкелуі мүмкін.
Жоғары молекулалық салмақ: Молекулярлық тізбектер ұзағырақ, бір-бірімен араласады және балқу температурасы жоғары.
Төмен молекулалық салмақ: молекулалық тізбектер қысқа, молекулааралық күштер әлсіз және балқу температурасы төмен.
4. Кристаллдық
Гидроксиэтилцеллюлоза аморфты полимер болып табылады, бірақ оның әлі де белгілі бір кристалдық аймақтары болуы мүмкін. Кристалды аймақтардың болуы балқу температурасын арттырады, өйткені кристалдық құрылым тұрақты және осы реттелген құрылымдарды бұзу үшін көбірек энергия қажет. Гидроксиэтилдену дәрежесі және процесс жағдайлары оның кристалдылығына әсер етеді.
Жоғары кристалдылық: тығыз құрылым, жоғары балқу температурасы.
Төмен кристалдылық: құрылымы бос, балқу температурасы төмен.
5. Қоспалар
Гидроксиэтилцеллюлозаны өндіру процесінде кейбір реакцияға түспеген шикізаттар, катализаторлар немесе жанама өнімдер қалуы мүмкін. Бұл қоспалардың болуы молекулааралық күштерді өзгертуі мүмкін, осылайша балқу температурасына әсер етеді. Мысалы:
Қалдық катализатор: балқу температурасын өзгертетін комплекстер түзілуі мүмкін.
Қосалқы өнімдер: әртүрлі жанама өнімдердің болуы жүйенің өзара әрекеттесуін өзгертеді және балқу температурасына әсер етеді.
6. Қоршаған орта жағдайлары
Температура мен ылғалдылық сияқты қоршаған орта жағдайлары гидроксиэтил целлюлозаның балқу температурасына да әсер етеді. Жоғары ылғалдылық жағдайында гидроксиэтил целлюлоза суды сіңіргеннен кейін пластификацияға ұшырайды, бұл молекулааралық күштерді әлсіретіп, балқу температурасын төмендетеді.
Жоғары температура: материалдың термиялық ыдырауын тудыруы және балқу температурасын кеңейтуі мүмкін.
Жоғары ылғалдылық: суды сіңіргеннен кейін молекулалық тізбек икемді болады және балқу температурасы төмендейді.
7. Өңдеу технологиясы
Өңдеу процесінде температура, ығысу күші, кептіру жағдайлары және т.б. соңғы өнімнің балқу температурасына әсер етеді. Әртүрлі өңдеу жағдайлары әртүрлі молекулалық бағдарлар мен кристалдылыққа әкеледі, бұл өз кезегінде балқу температурасына әсер етеді.
Өңдеу температурасы: Жоғары өңдеу температуралары балқу температурасын өзгерте отырып, ішінара деградацияға немесе айқаспаға әкелуі мүмкін.
Кептіру шарттары: Жылдам кептіру және баяу кептіру молекулалардың орналасуына әртүрлі әсер етеді және балқу температурасы да әртүрлі болады.
Қорытындылай келе, гидроксиэтил целлюлозаның балқу температурасына әсер ететін факторларға молекулалық құрылым, алмастыру дәрежесі, молекулалық масса, кристалдылық, қоспалар, қоршаған орта жағдайлары және өңдеу технологиясы жатады. Практикалық қолдану және өңдеу үшін осы факторлардың ақылға қонымды бақылауы гидроксиэтил целлюлозаның өнімділігін оңтайландырады және оны әртүрлі қолдану талаптарына жақсырақ жауап береді. Өндіріс процесінде бұл параметрлерді ғылыми реттеу өнімнің балқу температурасын бақылауға ғана емес, сонымен қатар өнімнің тұрақтылығы мен сапасын жақсартуға мүмкіндік береді.
Жіберу уақыты: 10 шілде 2024 ж